Fiches de Technologie de construction

Fiches de

Technologie

de

construction

ISTIA EI1, EI2, EI2PM, EI3, EI4

Edition septembre 2012

Contacts : Sylvain CLOUPET Tél : +33 2 41 22 65 34

[email protected]

Polycopié de TD de Mécanique Statique

EI1, EI2, EI2PM, EI3, EI4

Page 2

Toutes fiches mentionnées dans ce polycopié sont issues d’un site internet réalisé par M. Jérôme LAPARRE enseignant de Construction au sein du Lycée Professionnel Pierre Mendes France de Veynes, petit établissement situé dans les Hautes-Alpes (05).

La source des originaux sur : http://laparrej.free.fr/

En aucun cas, je n’ai voulu m’approprier le travail d’autrui.

Sylvain CLOUPET (Maitre de conférences à l’ISTIA, Ecole d’Ingénieurs

de l’Université d’Angers)

Technologie de construction – Fiche assemblage Sylvain Cloupet – Abderafi Charki

I. DEFINITION :

Une solution constructive d’assemblage a pour fonction de LIER DES PIECES LES UNES AUX AUTRES, en

utilisant différents moyens d’assemblage : Par organes filetés, par collage, par soudages …

II. TYPES D’ASSEMBLAGE :

Chaque moyen d’assemblage peut être défini par cinq critères :

II.1. ASSEMBLAGE COMPLET OU PARTIEL :

- Assemblage COMPLET : Aucun mouvement possible entre les pièces assemblées.

- Assemblage PARTIEL : Mouvement(s) possible(s) entre les pièces assemblées.

II.2. ASSEMBLAGE DEMONTABLE OU NON DEMONTABLE (PERMANENT) :

- Assemblage DEMONTABLE : Il est possible de supprimer la liaison sans détériorer les pièces ou

les éléments liés.

- Assemblage NON DEMONTABLE (PERMANENT) : Impossible de supprimer la liaison sans

provoquer la détérioration des pièces ou des éléments liés.

II.3. ASSEMBLAGE ELASTIQUE OU RIGIDE :

- Assemblage ELASTIQUE : Un déplacement d’une pièce provoque la déformation d’un élément

élastique (ressort, caoutchouc).

- Assemblage RIGIDE : L’assemblage n’est élastique dans aucune direction de déplacement.

II.4. ASSEMBLAGE PAR OBSTACLE OU PAR ADHERENCE :

- Assemblage PAR OBSTACLE : Un élément fait obstacle au mouvement entre deux pièces.

- Assemblage PAR ADHERENCE : L’assemblage est obtenu par le phénomène d’adhérence dû au

frottement entre les pièces.

II.5. ASSEMBLAGE DIRECT OU INDIRECT :

- Assemblage DIRECT : La forme des pièces liées sont directement en contact. Il n’y a pas d’élément

intermédiaire.

- Assemblage INDIRECT : L’assemblage nécessite un ou des éléments intermédiaires.

* Remarque : Les moyens d’assemblages qui suivent sont complets et rigides.


Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4

III. MOYENS D’ASSEMBLAGE DEMONTABLES :

III.1. PAR ELEMENTS FILETES :

L’assemblage est considéré obtenu par adhérence indirecte.

1. VIS D’ASSEMBLAGE (fig. 1) :

La pièce (3) seule possède un trou TARAUDE recevant la partie filetée de la vis.

Les autres pièces possèdent UN TROU LISSE

2. BOULON (fig. 2) :

BOULON = VIS + ECROU

Les pièces à assembler possèdent UN TROU LISSE

Le trou taraudé se trouve dans l’écrou.

3. GOUJON (fig. 3) :

Il est composé d’une tige, filetée à ses 2 extrémités séparées par une partie lisse.

Le goujon (1) est implanté dans la pièce (5) possédant un trou TARAUDE

L’effort de serrage axial nécessaire au MAintien en Position (MAP) est réalisé par l’écrou (2).

4. VIS DE PRESSION (fig. 4) :

L’effort de serrage nécessaire au maintien en position est exercé par L’EXTREMITE DE LA VIS


Ecrou à encoches

Clé

Languette de la rondelle rabattuedans une encoche de l’écrou

Rondelle frein

III.2. PAR FREINAGE DES VIS ET ECROU :

1. FREINAGE PAR ADHERENCE (sécurité relative) :

Rondelle à dents (éventails) Rondelle élastique (Grower) Rondelle conique lisse (Belleville)

Contre-écrou Ecrou auto-freiné (Nylstop)

2. FREINAGE PAR OBSTACLE (sécurité absolue) :

Plaquettes, arrêtoir à ailerons Goupille « V »

Rondelle frein (Utilisée avec un écrou à encoches pour le

serrage des roulements) A TRAVERS L’ECROU

(écrou a créneaux)

DERRIERE L’ECROU

FONCTION DU FREINAGE DES VIS ET ECROU S’OPPOSER AU DESSERAGE DES VIS ET DES ECROUS SOUMIS AUX CHOCS,

VIBRATIONS, DIFFERENCES DE TEMPERATURES ….

Détail : Détail :


Moyeu

Arbre cannelé

Cannelures

Dentelures

III.3. PAR OBSTACLE :

Les pièces qui ont une fonction d’obstacle sont souvent des pièces standards.

1. LES GOUPILLES :

- Goupille cylindrique : La goupille doit être montée serrée (Sans jeu entre la

goupille et le perçage). Cette goupille de précision est utilisée lorsque l’on veut un

positionnement précis des 2 pièces l’une par rapport à l’autre.

- Goupille élastique (Mécanindus) : Elle est maintenue dans son logement par expansion

élastique. Elle se loge dans un trou brut de perçage beaucoup moins onéreux.

- Goupille fendue (symbole « V ») et goupille cavalier : Elles servent à freiner ou à

arrêter des axes, tiges, écrous …

- Goupille cannelée : La réalisation de trois fentes à 120° provoquent un léger

gonflement de la matière en périphérie qui assurent le maintien en position par

coincement dans le logement cylindrique.

2. ANNEAUX ELASTIQUES :

Les anneaux élastiques sont destinés à arrêter en translation une pièce cylindrique par rapport à une autre.

Anneaux élastiques à montage AXIAL (CIRCLIPS)

Pour Arbres Pour Alésages

Anneaux élastiques à montage RADIAL (Anneaux d’arrêts)

3. DENTELURES :

Les axes dentelés permettent transmission d’un couple et le calage angulaire d’un

organe de commande dans plusieurs positions.

L’immobilisation de l’organe est réalisée par ajustement serré (sans jeu) ou par

pincement (voir assemblage par adhérence).

4. CANNELURES :

Les cannelures sont utilisées pour transmettre un couple entre arbre et moyeu.

Elles sont plus performantes que les goupilles et les clavettes mais réservées à des

fabrication en série.

Goupille « V »

Goupille cavalier


x

y

O

y

O z

Jeu

5. CLAVETTES :

Un clavetage se réalise entre un arbre (1) et un moyeu (2)

s’assemblant par l’intermédiaire de formes cylindriques ou coniques.

ELEMENTS CONSTITUTIFS :

1. Rainure de clavette dans l’arbre

2. Rainure de clavette dans le moyeu

3. Clavette

REALISATION DE L’ASSEMBLAGE :

1. COMPOSANTS 2. MOBILITES Tx Ty Tz Rx Ry Rz 1 0 0 1 0 0

1 Arbre + Moyeu ��Repasser en bleu sur les vues en coupe, les surfaces de mise en position du moyeu par rapport à l’arbre.

Tx Ty Tz Rx Ry Rz 1 0 0 0 0 0

2 Arbre + Moyeu + Clavette

��Repasser en rouge sur les vues en coupe, les surfaces permettant l’arrêt en rotation du moyeu par rapport à l’arbre.

Tx Ty Tz Rx Ry Rz 0 0 0 0 0 0

3

Arbre + Moyeu + Clavette + Arrêt en translation

(ex : vis + rondelle plate ou

Anneau élastique …)

��Repasser en vert sur les vues en coupe, les surfaces permettant l’arrêt en translation du moyeu par rapport à l’arbre.

DIFFERENTS TYPES DE CLAVETTES :

Clavette parallèle forme A

Clavette parallèle forme B

Clavette parallèle forme C

Clavette disque

FONCTION D’UNE CLAVETTE Bloquer la rotation de l’arbre par rapport au moyeu (autour de Ox dans notre cas).

3 - Clavette

2

1


A éviter : Risque de pelage A préférer !!!

III.4. PAR ADHERENCE :

1. PAR DEFORMATION OU PINCEMENT (Fig. 1) :

La liaison est assurée par déformation d’une des deux pièces à lier.

2. PAR TAMPONS TANGENTS (Fig. 2) :

Le rapprochement des deux tampons assure le MAintien en Position (MAP) des pièces à lier.

3. PAR COÏNCEMENT (Fig. 3) :

La conicité des pièces à lier est telle que l’adhérence entre les matériaux maintient les pièces liées.

IV. MOYENS D’ASSEMBLAGE NON DEMONTABLES (PERMANENTS) :

IV.1. PAR RIVETAGE :

La liaison entre deux pièces minces (toles) est

réalisée par déformation de l’extrémité d’un rivet.

Cette déformation est appelée « rivure ».

IV.2. PAR COLLAGE :

La construction collée est un mode d’assemblage qui utilise les qualités d’adhérence de certaines matières

synthétiques. Principaux adhésifs : Polychloroprène « Néoprène », Polyamide, Epoxyde « Araldite »,

Silicone…

*Préparation des pièces : Le joint de colle doit travailler au « cisaillement » en évitant l’effet de « pelage ».

IV.3. PAR EMMANCHEMENT FORCE :

Avant le montage, la cote effective de l’arbre (d2) est légèrement

supérieure à la cote effective de l’alésage (d1).

On oblige l’arbre à pénétrer dans l’alésage avec un maillet ou une

presse …

Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3

Tampon


Fig. 1

IV.4. PAR SOUDAGE :

1. Soudage autogène (fig. 1) : Les pièces à assembler, de même nature ou de composition voisine,

participent à la constitution du cordon de soudure (fig. 2). L’assemblage est « homogène », c’est à

dire « fait du même métal ».

Exemple : Soudage au chalumeau oxyacéthylénique surtout employé pour souder des toles minces.

2. Brasage (fig. 1) : L’assemblage est hétérogène. La formation du cordon de soudure (fig. 2) est

assurée par la seule intervention du métal d’apport qui agit comme une colle (les pièces conservent

leurs contours primitifs).

Brasage tendre : Soudage à l’étain pour souder des fils éléctriques.

Brasage fort : Soudage à l’argent ou au cuivre pour souder des canalisations.

3. Soudage électrique par résitance : Aucun métal d’apport. Le passage du courant crée un

échauffement qui provoque une fusion locale et le soudage des pièces.

Soudage par point ou à la molette : Surtout employé pour les travaux de tôlerie.

Représentation simplifiée (ex : soudure d’angle) (Fig. 2) Symbole

IV.5. PAR SERTISSAGE :

Le sertissage consiste à rabattre ensemble les bords de deux pièces en tôle, ou le bord d’une pièce

contre celui d’une autre, afin de les assembler.

Exemple : Assemblage du couvercle et du corps d’un détendeur de gaz.

IV.6. PAR INSERTION AU MOULAGE :

Une pièce est emprisonnée au moulage dans la matière constitutive d’une autre pièce.

Exemple : Moulage du manche plastique sur la lame d’un tournevis en acier.

Cordon de soudure

Cordon de soudure

Couvercle

Corps

Le rebord du corps estrabattu sur le couvercle

Couvercle

Corps

Technologie de construction – Fiche étanchéité Sylvain Cloupet – Abderafi Charki

Pression p

S1 S2

Milieu ext. pressionatmosphérique pa

Zone à étancher

Exemple : Vis de vidange

I. FONCTION ETANCHEITE :

Soit deux solides S1 et S2 (voir schéma ci-contre) possédant des surfaces de contact communes, séparant

deux milieux contenant des fluides distincts et/ou ayant des

pressions différentes.

Le dispositif d’étanchéité doit :

�� EMPECHER les impuretés du milieu extérieur d’accéder aux surfaces à protéger.

�� EMPECHER le fluide de s’échapper vers le milieu extérieur.

( Les flèches symbolisent ces deux types de fuites )

II. TYPES D’ETANCHEITE :

Selon la liaison (fixe ou mobile) entre les deux solides S1 et S2, on distingue les types d’étanchéités suivantes :

Mouvement relatif S1/S2 Type d’étanchéité à réaliser Fixe Etanchéité STATIQUE

Mobile en Rotation Etanchéité DYNAMIQUE Mobile en Translation Etanchéité DYNAMIQUE

III. ETANCHEITE STATIQUE :

II.1. PAR CONTACT DIRECT :

Etanchéité assurée uniquement par l’état des surfaces en contact entre S1 et S2, sans élément d’étanchéité

supplémentaire (sans joint). Cette étanchéité peut être réalisée soit :

�� En rodant les surfaces de contact à lier l’une sur l’autre afin d’obtenir

des états de surfaces parfaits. Exemple : Raccord à joint cônique

�� En utilisant un produit de collage et d’étanchéité.

CETTE SOLUTION EST ONEREUSE

II.2. PAR INTERPOSITION D’UN JOINT (ETANCHEITE INDIRECTE) :

Etanchéité réalisée en interposant entre les deux surfaces à étancher un joint de commerce. Il peut s’agir :

�� D’un JOINT PLAT :

�� D’un JOINT TORIQUE :

Technologie de construction – Fiche étanchéité Sylvain Cloupet – Abderafi Charki

Exemple : Vérin

Joint torique Joint quadrilobes

ou ou ou

IV. ETANCHEITE DYNAMIQUE :

Les technologies mises en œuvre dépendent des mouvements relatifs entre les deux pièces.

IV.1. CAS D’UNE TRANSLATION :

Dans ce cas, on utilise des joints toriques ou de section sensiblement carrée :

�� Joint torique à section circulaire :

�� Joint quadrilobes (section « carrée ») :

IV.2. CAS D’UNE ROTATION :

On peut utiliser un joint torique lorsque la vitesse de rotation reste faible.

Lorsque la vitesse de rotation est importante, on utilise un joint à lèvre :

�� Joint à lèvre à frottement radial :

�� Joint à lèvre à frottement axial (Joint V. RING) :

On peut également dans certain cas, prévoir une étanchéité sans frottement avec les pièces, exemples :

�� Par chicanes Par rondelles « Z » :

V. SYMBOLISATION DES JOINTS A LEVRES :

V.1. REPRESENTATION GENERALE :

Dans TOUS LES CAS, le contour exact du joint est représenté par un rectangle. La croix centrale, peut être complétée par une flèche indiquant l’étanchéité principale assurée :

V.1. REPRESENTATION PARTICULIAIRE : Joint d’étanchéité à lèvre

à frottement radial Joint d’etanchéité à lèvre

à frottement radial + lèvre antipoussiereJoint d’étanchéité à lèvre

à frottement axial (V. RING) Symbole Rep. réelle Symbole Rep. réelle Symbole Rep. réelle

Lèvre

Profil en développante de cercle

I. LES ENGRENAGES – GENERALITES – :FONCTION : Transmettre un mouvement de rotation continu

entre 2 arbres proches.

DEFINITION :

Un Engrenage est constitué de 2 roues dentées :

- Le PIGNON : La plus petite des deux roues dentées

- La ROUE : La plus grande des deux roues dentées

Si la roue dentée (A) entraîne la roue dentée (B) :

TYPE DE PROFIL DE DENT :

En mécanique générale, on n’utilise pratiquement que le

profil en développante de cercle.

TYPES DE CONTACT :

Contact EXTERIEUR Contact INTERIEUR

TYPES D’ENGRENAGES :

Suivant la position relative des axes des roues, on distingue :

A B

(Engrenages)

Les Engrenages PARALLELES

Les Engrenages CONCOURANTS

Les Engrenages GAUCHES

Les axes sont parallèles Les axes sont concourants Les axes ne sont pas dans le

même plan

- La roue dentée (A) est « MENANTE »

- La roue dentée (B) est « MENEE »

Une combinaison d’engrenages s’appelle un TRAIN D’ENGRENAGES.

Technologie de construction – Fiche Transmission par engrenages Sylvain Cloupet – Abderafi Charki

II. LES ENGRENAGES PARALLELES A DENTURE DROITE :DEFINITION : Une roue est à denture droite lorsque le plan de symétrie de chaque dent contient

l’axe de la roue.

TPES D’ENGRENAGES PARALLELES A DENTURE DROITE :

TYPE CONTACT REPRESENTATION NORMALISEE SCHEMA CINEMATIQUE

PIGNON-ROUE

PIGNON-ROUE INTERIEURE

(ou couronne)

Pignon + Roue

intérieure

PIGNON-

CREMAILLERE

Crémaillère Pignon +

Crémaillère


Extérieur

Pignon ou

roue

Pignon + Roue

Le sens de rotation est INVERSE

Intérieur

Roueintérieure

(ou couronne)

Le sens de rotation est CONSERVE

Extérieur

Transformation du mouvement de rotation du pignon en mouvement de TRANSLATION de la crémaillère

�

dB

dA

A

B

PIGNON ou ROUE ROUE INTERIEURE (Couronne)

Module m Déterminé par un calcul de résistance des matériaux

Nombre de dents z Nombre entier

Pas p p = m .

Saillie ha ha = m

Creux hf hf = 1,25 m

Hauteur de dent h h = ha + hf = 2,25 m

Diamètre primitif d d = m . z

Diamètre de tête da

Diamètre de pied dfEntraxe de 2 roues A et B a a = (dA + dB) =

2


- Une pièce dentée est représentée comme une pièce pleine avec en plus le tracé de la surface primitive en trait mixte fin.

- Dans un engrenage aucune des 2 roues n’est cachée par l’autre.

Si les deux roues sont représentées en coupe une des deux dents en prise est représentée cachée.

m . (zA + zB) 2

da = d+2 ha = d + 2 m = m . (z + 2) da = d - 2 m = m . (z - 2)

df = d–2 hf = d-2,5 m = m . (z – 2,5 ) df = d + 2,5 m = m . (z + 2,5)

Deux roues dentées en prise ont le même module (m).

Exemple : Engrenage composé d’un pignon d’entrée (1) de 14 dents et d’une roue de sortie (2)

de 62 dents

1

2


- r = 1 : N sortie = N entrée

- r < 1 : N sortie < N entrée. Le train d’engrenages est un réducteur de vitesse

- r > 1 : N sortie > N entrée. Le train d’engrenages est un multiplicateur de vitesse

- Nombre de contacts extérieurs pairs (2, 4, 6, …) :

Sens de rotation de sortie identique à celui de l’entrée

- Nombre de contacts extérieurs impairs (1, 3, 5, …) :

Le sens de rotation de sortie est inverse à celui de l’entrée.

226,06214

z2z1

21

1)menante(rouen12)menée(rouen2r(2/1)

dd

===

Au produit des raisons de chaque engrenage (r2/1 x r4/3 x ….)

==

Roue

Vis

IV. ROUE ET VIS SANS FIN :COMPOSITION :

- La vis (1) qui transmet le mouvement de rotation est à un ou plusieurs filets. Le sens d’hélice

peut être à droite ou à gauche.

- La roue (2) est une roue cylindrique à denture hélicoïdale avec la même hélice que la vis (1).

RAPPORT DE TRANSMISSION (r)

CARACTERISTIQUES DU SSTEME ROUE ET VIS SANS FIN :

- Rapport de transmission (r) faible (grand rapport de réduction)

- Système généralement irréversible (la roue (2) ne peut entraîner la vis (1)). Il est alors

utilisé dans certains appareils de levage

- Arbres d’entrée et de sortie orthogonaux (perpendiculaires)

- Poussées axiales importantes, en particulier sur l’axe de la vis. Prévoir des roulements

supportant ces efforts axiaux importants.

SCHEMA CINEMATIQUE D’UN ENGRENAGE ROUE ET VIS SANS FIN :

Vis (1) : 1 ou plusieurs filets

Roue (2) : Z dents


roueladedentsdeNombrevislade filetsdeNombre

(Vis)n(Roue)nr

Technologie de construction – Fiche Transmission par courroies et chaînes Sylvain Cloupet – Abderafi Charki

COURROIES

POULIES

I. TRANSMISSIONS PAR POULIES ET COURROIES :

�� FONCTION : Transmettre par adhérence, à l’aide d’un lien flexible « courroie »,

un mouvement de rotation continu entre deux arbres éloignés.

�� PRINCIPALES CARACTERISTIQUES :

AVANTAGES INCONVENIENTS par rapport aux Pignons-Chaînes - Transmission silencieuse

- « Grandes » vitesses de transmission (de 60

à 100 m/s pour les courroies plates)

- Grand entraxe possible entre les poulies

- Durée de vie limitée

- Couple transmissible faible pour les courroies plates

- Tension initiale de la courroie nécessaire pour garantir

l’adhérence

�� PRINCIPAUX TYPES DE COURROIES :

TYPES CARACTERISTIQUES

COURROIES

PLATES : Très silencieuses

Tansmission de vitesses élevées.

COURROIES

TRAPEZOÏDALES

Puissance transmissible élevée (emploie de gorges

multiples) Corroies poly « V » très utilisées en electroménager.

COURROIES

CRANTEES :

Transmission silencieuse sans glissement (r2/1 précis) Une des deux poulies doit être flasquée afin que la

courroie ne sorte pas des poulies

Ex. utilisation : Entrainement de l’arbre à cames de moteurs

d’automobile.

�� RAPPORT DE TRANSMISSION :

�� VITESSE LINEAIRE D’UNE COURROIE : V

�� EXEMPLE : ��Exemple : Exprimer et calculer le rapport de transmission et la vitesse linéaire (V) de la courroie :

Le rapport de transmission (r) est égal :

menée) (poulie dmenante) (poulie d

menante) (poulie nmenée) (poulie nr ��

rd/s) en (avec menée) (poulie r x menée) (poulie

menante) (poulie r menante) (poulie V

�ωω

��

V

r (2/1) = (n2/n1) = (d1/d2)

r(2/1) = 300 / 750 = 0,4

r(2/1) < 1 : C’est un réducteur de vitesse

V = �1 x r1 = �1 x (d1)/2 = 238 x 150 = 35700 mm/s = 35,7 m/s

Courroie POLY « V »

Poulie motrice

Brin mou

Brin tendud1 = 300 �1 = 238 rd/s

d2 = 750

MR

Technologie de construction – Fiche Transmission par courroies et chaînes Sylvain Cloupet – Abderafi Charki

CHAINE

PIGNON

II. TRANSMISSIONS PAR PIGNONS ET CHAINES :

�� FONCTION : Transmettre par obstacle, à l’aide d’un lien articulé « chaîne », un

mouvement de rotation continu entre deux arbres éloignés parallèles.

�� PRINCIPALES CARACTERISTIQUES :

AVANTAGES INCONVENIENTS par rapport aux Poulies-Courroies - Longue durée de vie

- Entraînement de plusieurs arbres recepteurs en même temps

- «Basses » vitesses de transmission (de 13 à 20 m/s pour les chaînes silencieuses)

- Supportent des conditions de travail plus rudes que les poulies-courroies.

- Plus bruyantes

- Vitesses de rotation plus faibles

- Lubrification nécessaire.

�� CHAINES A ROULEAUX : Ce sont les plus utilisées en transmission de puissance. Vitesse limite : 12 à 15 m/s.

�� RAPPORT DE TRASNSMISSION :

�� EXEMPLE : ��Exprimer et calculer le rapport de transmission de cette transmission composée de deux pignons et d’une chaîne :

Brin tendu

Brin mou

Z2 = 20

Z1 = 52

M R

Le rapport de transmission (r) est le même que pour une transmission par engrenages :

mené) (pignon dmenant) (pignon d

mené) (pignon Zmenant) (pignon Z

menant) (pignon nmené) (pignon nr ��

r (2/1) = (n2/n1) = (z1/z2)

r(2/1) = 52 / 20 = 2,6

r(2/1) >1 : C’est un multiplicateur de vitesse

douille

Fermeture de la chaînePrincipaux constituants

Technologie de construction – Fiche guidage en rotation Sylvain Cloupet – Abderafi Charki

I. GENERALITES :

Le guidage en rotation consiste à réaliser une liaison pivot entre un arbre et un alésage(moyeu) :

Articulations (mécanismes de liaison) assurant le guidage en rotation :

Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3

Fig. 4 Fig. 5

�� Liaisons directes (Fig. 1) : Les pièces sont en contact direct.

�� Liaisons indirectes par paliers lisses : - Coussinets en métal fritté autolubrifiants (Fig. 2) : Poudre de bronze agglomérée à chaud imprégnée

d’huile.

- Coussinets composites (Fig. 3) : Couche de PTFE « téflon » à l’intérieur d’une bague métallique.

�� Liaisons indirectes élastiques (Silentblocs) (Fig. 4) : Deux bagues métalliques reliées par une bague en caoutchouc.

�� Liaisons indirectes par roulements (Fig. 5) : Cette solution constructive dévellopée à la suite est très utilisée. Le guidage est assuré avec précision avec

un frottement minimal.

II. LES ROULEMENTS :

II.1. COMPOSITION D’UN ROULEMENT :

1 : Bague extérieure, liée à l’alésage (logement du roulement)

2 : Bague intérieure, liée à l’arbre

3 : Cage, assure le maintien des éléments roulants

4 : Eléments roulants, situés entre les deux bagues :

Arbre Moyeu

4 3

2

1


II.2. TYPES DE CHARGE SUPPORTEES PAR LES ROULEMENTS :

II.3. LES PRINCIPAUX TYPES DE ROULEMENTS A BILLES ET A ROULEAUX :

Représentation Aptitude à la chargeType de roulement

Normale Conventionnelle Radiale Axiale

Aptitude à la vitesse

Remarques Utilisations

Roulement à billes

à contact radial

+++ ++ +++

Le plus utilisé. Très économique.Existe en plusieurs variantes (Etanche, avec rainure et segment d’arrêt …)

Roulement à une ou deux

rangées de billes à contact oblique

+++ +++ ++

Les roulements à une rangée de billes doivent être montés par paire. Avec une rangée de billes, la charge ne peut être appliquée que d’un côté.

Roulement à deux rangées

de billes à rotule

+++ + ++

Il se monte par paire. Il est utilisé lorsque l’alignement des paliers est difficile ou dans le cas d’arbre de grande longueur pouvant fléchir sensiblement.

Roulement à rouleaux

cylindriques

++++ 0 +++ Il supporte des grandes charges radiales. Les bagues sont séparables, facilitant le montage.

Roulement à rouleaux coniques

++++ +++ ++ Il se monte par paire et en opposition. Les bagues sont séparables, facilitant le montage.

Légende : ++++ : Très élevé +++ : Elevé ++ : Modéré + : Passable 0 : Nul

Charge …Radiale…. Charge …Axiale…. Charge …Combinée.


II.4. REGLES DE MONTAGE DES ROULEMENTS :

Montage ARBRE TOURNANT Montage ALESAGE (moyeu) TOURNANT

La bague intérieure est TOURNANTE La bague extérieure est FIXE

La bague intérieure est FIXE La bague extérieure est TOURNANTE

II.5. COTATION DES PORTEES DE ROULEMENT :

Seul le diamètre des portées de l’arbre � d et de l’alésage � D sont à coter.

La bague TOURNANTE par rapport à la direction de la charge est montée SERREE sur sa portée. La bague FIXE par rapport à la direction de la charge est montée GLISSANTE(avec jeu) sur sa portée.

� d

� D


TOURNANT

FIXE

�13

k6

�40

H7

Ajustement SERRE

Ajustement AVEC JEU

FIXE

TOURNANT

�13

g6

�40

M7

Ajustement AVEC JEU

Ajustement SERRE

II.6. MONTAGE DES ROULEMENTS A BILLES A CONTACT RADIAL :

1er cas : ARBRE TOURNANT par rapport à la charge

�� Ajustements : - Les bagues intérieures tournantes sont montées

SERREES :

Tolérance de l’arbre : k6

- Les bagues extérieures fixes sont montées

GLISSANTES :

Tolérance de l’alésage : H7

�� Arrêts axiaux des bagues :

- Les bagues intérieures montées sérrées sont arrêtées

en translation par quatre obstacles : A, B, C, D

- Les bagues extérieures montées glissantes sont arrêtées

en translation par deux obstacles : E et F

2nd cas : ALESAGE (moyeu) TOURNANT par rapport à la charge

�� Ajustements : - Les bagues intérieures fixes sont montées

GLISSANTES :

Tolérance de l’arbre : g6

- Les bagues extérieures tournantes sont montées

SERREES :

Tolérance de l’alésage : M7

�� Arrêts axiaux des bagues :

- Les bagues intérieures montées glissantes sont arrêtées

en translation par deux obstacles : E et F

- Les bagues extérieures montées sérrées sont arrêtées

en translation par quatre obstacles : A, B, C, D


II.7. APPLICATION : TOURET A MEULER

L’arbre porte-meule (2) est guidé en rotation par deux roulements (3) et (4). Répondre aux questions suivantes :

a) Colorier l’ensemble des pièces en rotation

b) De quel type de roulement s’agit-il ? c) Est-ce un montage à arbre ou à alésage tournant ?

d) Quelles sont les bagues montées serrées (extérieures ou intérieures) ?

e) Identifier les obstacles arrêtant ces bagues axialement (A, B, C, D, E, F, G, H)

f) La bague intérieure du roulement (4) est liée indirectement en translation avec l’arbre (2), à gauche en G, à droite

en H. Etablir sur le diagramme ci-dessous, la suite des contacts entre la bague intérieure et l’arbre (2) :

g) Identifier les obstacles arrêtant ces bagues axialement (A, B, C, D, E, F, G, H) :

h) La bague extérieure du roulement (3) est-elle liée en translation avec le bâti (1) (OUI ou NON) ?

(Meule)

� 4

0 k6

� 9

6 H

7

� 3

6 k6

� 8

4 H

7

Echelle 1:2

Ensemble en rotation


TOURNANT

FIXE

Ajustement SERREAjustement AVEC JEU

�14

m6

�45

H7 A

A

B

B

C

C

D

D

A

A

B

B

C

C

D

D

FIXE

TOURNANT

Ajustement AVEC JEUAjustement SERRE

�14

f6

�45

P7

II.8. MONTAGE DES ROULEMENTS A ROULEAUX CONIQUES :

Ces roulements doivent être montés par paire et en opposition (roulements montés en sens inverse).

1er cas : ARBRE TOURNANT par rapport à la charge MONTAGE DIRECTE EN « X »

Montage appelé en « X » car les perpendiculaires aux chemins de roulement dessinent un « X »

�� Ajustements : - Les bagues intérieures tournantes sont montées

SERREES :

Tolérance de l’arbre : m6

- Les bagues extérieures fixes sont montées

GLISSANTES :

Tolérance de l’alésage : H7

�� Liaisons axiales des bagues : - Les bagues intérieures avec l’arbre :

Obstacles A et B

- Les bagues extérieures avec l’alésage :

Obstacles C

Réglage axial du jeu du montage en D

2nd cas : ALESAGE (moyeu) TOURNANT par rapport à la charge

MONTAGE INDIRECTE EN « O » Montage appelé en « O » car les perpendiculaires aux chemins de roulement dessinent un « O »

�� Ajustements : - Les bagues intérieures fixes sont montées

GLISSANTES :

Tolérance de l’arbre : f6

- Les bagues extérieures tournantes sont montées

SERREES :

Tolérance de l’alésage : P7

�� Liaisons axiales des bagues : - Les bagues intérieures avec l’arbre :

Obstacles C

Réglage axial du jeu du montage en D

- Les bagues extérieures avec l’alésage :

Obstacles A et B


II.9. MONTAGE DES AUTRES TYPES DE ROULEMENT :

II.10. APPLICATION : ROUE DE REMORQUE OU CARAVANE

La jante d’une roue est fixée sur un ensemble moyeu/tambour de frein (2) . Cet ensemble est guidé en rotation autour de

la fusée de l’essieu (1) avec deux roulements (3) et (4) :

a) Colorier l’ensemble des pièces en rotation

b) De quel type de roulement s’agit-il ? c) Est-ce un montage à arbre ou à alésage tournant ?

d) Est-ce un montage direct en « X » ou indirect en « O » ?

e) Comment appelle-t-on l’écrou (6) ?

f) Quelle est la fonction de la rondelle (7) ?

g) Choisir une rondelle-frein (7) entre les deux rondelles ci-contre et justifier :

(A) ou (B) : h) Quel élément permet de régler axialement le jeu du montage des roulements ?

Echelle 3 :4

�25

f6

� 5

2 P

7

� 3

5 f6

� 7

2 P

7

Documents

Fiches de Technologie de construction